معايير توجيه الأرض

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

في علم الجيوديسيا وعلم الفلك ، تصف معلمات توجيه الأرض ( EOP ) عدم انتظام دوران كوكب الأرض . ويتم نشرها من قبل الخدمة الدولية لدوران الأرض وأنظمة الإسناد (IERS). توفر معلمات توجيه الأرض التحويل الدوراني من نظام الإسناد الأرضي الدولي (ITRS) إلى نظام الإسناد السماوي الدولي (ICRS)، أو العكس، كدالة للزمن.

لا تبقى سرعة دوران الأرض ثابتة مع مرور الوقت. فأي حركة لكتلة داخل الأرض أو عليها تُحدث تغييرًا في سرعة الدوران أو في محور الدوران. تُحدث الحركات الصغيرة تغييرات ضئيلة جدًا بحيث لا يمكن قياسها، لكن حركات الكتل الكبيرة جدًا، مثل التيارات البحرية والمد والجزر وتلك الناتجة عن الزلازل ، يمكن أن تُحدث تغييرات ملحوظة في الدوران، وقد تُغير من دقة الرصد الفلكي. تُستخدم عمليات المحاكاة العالمية لديناميكيات الغلاف الجوي والمحيطات واليابسة لإنشاء دوال الزخم الزاوي الفعال (EAM) التي يمكن استخدامها للتنبؤ بالتغيرات في EOP. [ 1 ]

عناصر

التوقيت العالمي

التوقيت العالمي (UT، أو UT1 ) هو معيار زمني يعتمد على دوران الأرض بالنسبة للشمس. ولأن دوران الأرض غير منتظم، فإن التوقيت العالمي لا يتناسب خطيًا مع التوقيت الذري ، ويختلف طول اليوم (LOD) في التوقيت العالمي اختلافًا طفيفًا عن اليوم المدني، الذي يبلغ عادةً أربعًا وعشرين ساعة بالضبط (ويزيد أو ينقص ثانية واحدة في اليوم الكبيس ) . يتناسب التوقيت العالمي عمليًا مع التوقيت النجمي ، وهو أيضًا مقياس مباشر لدوران الأرض ولكنه نسبي للنجوم، بحيث يبلغ طول اليوم النجمي حوالي 23 ساعة و56 دقيقة. يمكن تحديد قيمة UT1 باستخدام الرصد الجيوديسي، مثل قياس التداخل ذي الخط الأساسي الطويل جدًا وقياس المسافة بالليزر القمري ، بينما يمكن استخلاص طول اليوم من رصد الأقمار الصناعية، مثل أنظمة غاليليو ، ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، ونظام غلوناس ، [ 2 ] وقياس المسافة بالليزر للأقمار الصناعية الجيوديسية. [ 3 ] [ 4 ] يختلف طول اليوم بسبب تأثيرات الجاذبية من الأجسام الخارجية والعمليات الجيوفيزيائية التي تحدث في طبقات الأرض المختلفة، مثل الاختلافات في حركة الصهارة والوشاح والعمليات المناخية، مثل ظاهرة النينيو، مما يُربك تنبؤات طول اليوم. [ 5 ]

إحداثيات القطب

بسبب حركة قطب الأرض (البطيئة جدًا)، فإن القطب السماوي ( CEP ) ليس ثابتًا على سطح الأرض. يُحسب هذا القطب من بيانات الرصد، ويُؤخذ متوسطه، لذا فهو يختلف عن محور الدوران اللحظي بحدود شبه يومية، تصل إلى أقل من 0.01 ثانية قوسية (انظر [6]). يُحدد القطب السماوي نسبةً إلى نقطة أرضية ثابتة تُسمى قطب المرجع IERS ، أو IRP ، في نظام إحداثيات س - ص : يمتد المحور س باتجاه خط الزوال المرجعي IERS (IRM، وهو خط الزوال الرئيسي في نظام الإحداثيات الفلكية الدولية ITRS) وخط طول 180 درجة (موجب وسالب على التوالي)، بينما يمتد المحور ص باتجاه خطي طول 90 درجة غربًا (موجب) و90 درجة شرقًا (سالب). يمكن تحديد إحداثيات CEP باستخدام تقنيات مختلفة في الجيوديسيا الفضائية والجيوديسيا عبر الأقمار الصناعية، مثل قياس المدى بالليزر عبر الأقمار الصناعية والتداخل ذي الخط الأساسي الطويل جدًا ؛ ومع ذلك، فإن أكثر التقنيات دقة تستخدم أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية ( غاليليو ، GPS ، GLONASS ). [ 7 ] 

إزاحات القطب السماوي

تُوصَف انحرافات القطب السماوي في نماذج الاتحاد الفلكي الدولي (IAU) للترنح والتذبذب . ويقوم نظام رصد انحرافات القطب السماوي الدولي (IERS) برصد الاختلافات الملحوظة فيما يتعلق بموقع القطب السماوي التقليدي المحدد في النماذج، ويُبلغ عنها . ولا يُمكن الحصول على انحرافات القطب السماوي إلا باستخدام تقنية التداخل الراديوي طويل المدى (VLBI). ويُمكن لانحراف القطب السماوي المرصود تحديد أوجه القصور في نموذج الترنح والتذبذب IAU2006/2000A، بما في ذلك التذبذبات القسرية فلكيًا ومكون التذبذب الذي يُعتبر غير قابل للتنبؤ. وتشير بعض الدراسات إلى حدوث اضطرابات كبيرة في سعة وطور التذبذب الحر للنواة (FCN) في الفترات الزمنية القريبة من أحداث الارتجاج المغناطيسي الأرضي (GMJ) التي تم الكشف عنها. [ 8 ] [ 9 ]

مراجع

  1. ↑ دوبسلو، هنريك؛ ديل، روبرت (فبراير 2018). "التنبؤ بتغيرات اتجاه الأرض من خلال التنبؤات العالمية لديناميكيات الغلاف الجوي والغلاف المائي" . مجلة أبحاث الفضاء المتقدمة . 61 (4): 1047-1054 . Bibcode : 2018AdSpR..61.1047D . doi : 10.1016/j.asr.2017.11.044 .
  2. ^ زاجديل، رادوسلاف؛ سوسنيكا، كرزيستوف؛ بيري، جرزيجورز؛ داش، رولف. برانج ، لارس (يوليو 2020). “أخطاء منهجية خاصة بالنظام في معلمات دوران الأرض المستمدة من غاليليو ونظام تحديد المواقع العالمي وغلوناس” . حلول نظام تحديد المواقع . 24 (3): 74. دوى : 10.1007/s10291-020-00989-ث .
  3. ↑ زايدل، ر.؛ سوسنيكا، ك.؛ دروزدزيفسكي، م.؛ بوري، ج.؛ ستروجاريك، د. (نوفمبر 2019). "تأثير تقييد الشبكة على تحقيق الإطار المرجعي الأرضي بناءً على ملاحظات SLR إلى LAGEOS" . مجلة الجيوديسيا . 93 (11): 2293-2313 . Bibcode : 2019JGeod..93.2293Z . doi : 10.1007/s00190-019-01307-0 .
  4. ↑ سوسنيكا، ك.؛ بوري، ج.؛ زايدل، ر. (16 مارس 2018). "مساهمة كوكبة أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية المتعددة في الإطار المرجعي الأرضي المشتق من قياسات طول الإشعاع الشمسي". رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 45 (5): 2339-2348 . Bibcode : 2018GeoRL..45.2339S . doi : 10.1002/2017GL076850 . S2CID 134160047 . 
  5. ↑ موديري، س.؛ بيلدا، س.؛ حسيني، م.؛ هاينكلمان، ر.؛ فيرانديز، خوسيه م.؛ شو، هـ. (فبراير 2020). "طريقة هجينة جديدة لتحسين التنبؤ قصير المدى للغاية بـ LOD" . مجلة الجيوديسيا . 94 (23): 23. Bibcode : 2020JGeod..94...23M . doi : 10.1007/s00190-020-01354- y . PMC 7004433. PMID 32109976 .  
  6. ↑ Seidelmann, PK 1982: Celest. Mech., 27, 79.
  7. ^ زاجديل، رادوسلاف؛ سوسنيكا، كرزيستوف؛ بيري، جرزيجورز؛ داش، رولف. برانج، لارس. كازميرسكي ، كامل (يناير 2021). "الحركة القطبية شبه اليومية من GPS و GLONASS و Galileo" . مجلة الجيوديسيا . 95 (1): 3. بيب كود : 2021JGeod..95....3Z . دوى : 10.1007/s00190-020-01453-ث .
  8. ↑ موديري، صادق؛ هاينكلمان، روبرت؛ بيلدا، سانتياغو؛ مالكين، زينوفي؛ حسيني، مصطفى؛ كورتي، مونيكا؛ فيرانديز، خوسيه م.؛ شو، هارالد (نوفمبر 2021). "نحو فهم الترابط بين حركة القطب السماوي والمجال المغناطيسي للأرض باستخدام تقنيات الجيوديسيا الفضائية" . مجلة الحساسات . 21 (22): 7555. Bibcode : 2021Senso..21.7555M . doi : 10.3390/s21227555 . PMC 8621431. PMID 34833631 .  
  9. ^ مالكين، زينوفي؛ بيلدا، سانتياغو؛ مديري ، صادق (أغسطس 2022). "الكشف عن قفزة جديدة كبيرة في مرحلة التغذية الأساسية الحرة" . أجهزة الاستشعار . 22 (16): 5960. بيب كود : 2022Senso..22.5960M . دوى : 10.3390/s22165960 . بمك 9414530 . بميد 36015720 .